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ITESM CQ
Departamento de Ciencias Básicas
Laboratorio de Física
Práctica No.4
Título: Ley de Hooke y la Ley de la Conservación de la Energía
Selene Vargas Rosales A01323065
María Belén Paz- A01206267
Karen Castaño Sánchez- A0120285 José Francisco Solís Sosa- A01206390Alejandro de la Brena Meléndez - A01201642

A) Introducción.

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, establece la relación entre el alargamiento o estiramiento longitudinal y la fuerza aplicada.  La elasticidad es la propiedad física en la que los objetos con capaces de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto.  El objeto tiene la capacidad de regresara su forma original cuando cesa la deformación.  Depende del tipo de material.  Los materiales pueden ser elásticos o inelásticos. Los materiales inelásticos no regresan a su forma natural.

La forma más común de representar matemáticamente la Ley de Hooke es mediante la ecuación del muelle o resorte, donde se relaciona la fuerza ejercida sobre el resorte con la elongación o alargamientoproducido:

donde se llama constante elástica del resorte y es su elongación o variación que experimenta su longitud.

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puedetransformarse en otra forma de energía.

B) Objetivo.
Comprobar la Ley de Hooke y la Ley de la Conservación de la Energía.

C) Marco Teórico.

¿Qué establece la ley de Hooke?
Establece que la cantidad de estiramiento o de compresión (cambio de longitud), es directamente proporcional a la fuerza aplicada.




¿Qué es la constante del resorte y de qué factores depende esta constante? Laconstante de elasticidad k es una propiedad que caracteriza a un resorte y representa su grado de dureza o de rigidez.
Podemos determinar la constante de un resorte suspendiendo en él diferentes masas (que pesan F), y midiendo después los alargamientos que se producen en cada caso x. Para calcular k aplicamos la ley de Hooke: F = - K· x

¿Qué establece la ley de la conservación de la energía?La energía no se puede crear ni destruir; se puede transformar de una forma a otra, pero la cantidad total de energía nunca cambia.  Esto significa que no podemos crear energía

Investigue. Al hacer oscilar un resorte (en ausencia de fricción)
¿En qué punto de la oscilación el resorte tiene su máxima y mínima velocidad?,
El resorte alcanzará su máxima velocidad cuando el desplazamiento seanulo, es decir cuando x =0. Donde la aceleración también será igual a cero.
En cambio el resorte tendrá velocidad mínima, cuando el desplazamiento x sea igual a la amplitud de oscilación del resorte, ya sea esta positiva o negativa. En este punto la aceleración será máxima.

¿En qué punto de la oscilación el resorte tiene su máxima y mínima energía potencial?
Debido a que la energía potencial deun resorte depende directamente del desplazamiento que este realice, el resorte alcanzará su máxima energía potencial cuando su desplazamiento x sea igual a la amplitud de oscilación, en cambio el resorte tendrá mínima energía potencial cuando su desplazamiento x sea igual a cero.


Resuelva. Considere un resorte, con una constante k = 10, que cuelga de él una masa m. Su posición de equilibrio(elongación con respecto a su posición inicial en x = 0) es 15cm, se hace oscilar y en una de sus oscilaciones se obtiene una elongación máxima Xmax = 22cm y una elongación mínima Xmin = 8cm (elongación con respecto a su posición inicial en x = 0, NO con respecto a su posición de equilibrio). (La k tiene unidades de kilogramos sobre segundo al cuadrado.)
La masa del objeto se obtiene mediante...